Tornado in Munshausen am 08. August 2014

Synoptische Situation 

Um 18 UTC lag Luxemburg auf der Vorderseite eines Troges, der sich von Island und westlich der Britischen Inseln bis nach Spanien erstreckte (Abb. 1). Dennoch war ein kurzwelliger Höhenrücken über dem Großteil von Deutschland wetterwirksam. Vorderseitig des erwähnten Troges liefen kurzwellige Anteile nordostwärts, die in den Höhenwetterkarten kaum zu erkennen waren  (Hinweise im IPV-Feld) und trotzdem für einen gewissen Hebungsantrieb sorgten.

Abb. 1: Geopotential + Temperatur in 500 hPa / © MeteoGroup

Im Bodendruckfeld befand sich ein Zentraltief nordwestlich von Irland. An dessen südöstlicher Flanke lag ein Randtief, welches um 18 UTC eine dipolartige Struktur besaß (Abb. 2). In den nachfolgenden Bodenanalysen (21 und 00 UTC) nahm das Randtief eine reine Monopolstruktur an und dabei verstärkte es sich unter der linken Ausgangsseite eines Jetstreams, der in der oberen Troposphäre zu finden war.
Mit der auf Südwesten drehenden Strömung gelangten zunehmend labil geschichtete Luftmassen in die Großregion. Dieser Vorstoß feuchter und warmer Luft wurde in der Analyse mit einer Warmfront über den Niederlanden und dem Nordwesten Deutschlands markiert (Abb. 2). Zudem verlief eine (teils wellende) Kaltfront über Westfrankreich, der eine Konvergenzlinie vorgelagert war.

Abb. 2: Bodenanalyse 18 UTC (links) und 21 UTC (rechts) / © Deutscher Wetterdienst

Thermodynamische Umgebung 

Die höchste Temperatur wurde an diesem Tag mit 26°C in Wasserbillig gemessen, wobei der Taupunkt am Nachmittag zwischen 17°C und 21°C variierte (Quelle: MeteoGroup-Messnetz). Als Referenz für die vertikale Schichtung der Atmosphäre und für die Bestimmung der jeweiligen Konvektionsindizes werden nun an dieser Stelle die Daten des Radiosondenaufstiegs aus Idar-Oberstein (Rheinland-Pfalz) verwendet, welcher um 18:47 Ortszeit gestartet wurde. In Abb. 3 ist das dazu gehörige thermodynamische Diagramm in Form eines schrägen T-log(p)-Diagramms dargestellt. Die rechte schwarze Zustandskurve ist der Temperaturverlauf und die linke gestrichelte Kurve der Verlauf des Taupunkts. Rechts neben dem Diagramm sind die Windpfeile für die entsprechenden Höhen angegeben.

Abb. 3 / © IGM Uni Köln

 Nun folgt eine Auflistung der wichtigsten Parameter:

• 500 hPa Temperatur: -10,9°C
• 500 hPa Wind: 27 kn (50 km/h)
• 850 hPa Temperatur: +13,4°C
• 850 hPa Wind: 17 kn (31 km/h)
• 850 hPa pseudopotentielle Temperatur: 54°C
  ==> Luftmassentyp: Südeuropäische Subtropikluft (xS)
• Mixed-Layer Lifted Index (500 hPa): -0,1°C
• Surface-Based Lifted Index (500 hPa): -1,2°C
• Mixed-Layer CAPE: 150 bis 250 J/kg
• Surface-Based/Most-Unstable CAPE: 550 bis 750 J/kg
  ==> leichte bis mäßige latente Instabilität
• Mixed-Layer CIN: -20 bis -10 J/kg ==> leichte bis mäßige konvektive Hemmung
• KO-Index: 0  ==> labile atmosphärische Verhältnisse
• Höhe der Tropopause: 12,58 km (158 hPa)
• Schichtdicke 1000/500 hPa: 5661 gpm
• Ausfällbares Niederschlagswasser (PWAT): 30 bis 33 mm
• Windscherung 0-1 km (LLS):  5,1 m/s
• Windscherung 0-3 km:  12,0 m/s
• Windscherung 0-6 km (DLS): 13,1 m/s
• SRH 0-3 km: 102,60 m²/s²

Im Allgemeinen zeigten die Lapse Rates zwischen 2 und 5 km keine erhöhte Labilität (stabilisierende Schichten bzw. "CAPE robber" im Bereich von 700 und 550 hPa), woraus die ziemlich bescheidenen CAPE-Werte resultierten. Hagel sollte deswegen nur im marginalen Bereich auftreten. Die PWAT-Werte waren zwar recht hoch, allerdings ließen die 500 hPa Winde um 30 kn auf eine erhöhte Zuggeschwindigkeit schließen. Entsprechend sollten die Niederschlagsmengen im markanten Bereich verbleiben, wobei sich ein lokal stärkeres Ereignis bezüglich Starkregen nicht ganz ausschließen ließ. Die spezifische Feuchte lag zwischen 10 und 12 g/kg.

Die hochreichende Scherung (DLS) war ingesamt eher gering. Niedertroposphärisch war die Windscherung zunächst auch nicht erwähnenswert, ehe sie durch die verstärkte Tiefdruckentwicklung über dem Ärmelkanal gegen Mitternacht auf signifikante Werte um 15 m/s stieg. Darüber hinaus waren die Helizitätswerte wegen rechtsdrehender Winde im Bereich der bodennahen Luftschichten erhöht.

Verifikation

Im Laufe des Nachmittags entwickelte sich gegen 16:30 Ortszeit eine konvektive Zelle im Bereich der belgischen Ortschaft Attert nahe der luxemburgisch-belgischen Grenze. Diese Zelle besaß eine nordöstliche Zugrichtung und zog unter Verstärkung südöstlich an Wiltz vorbei in Richtung Clerf. Gegen 18:00 Ortszeit verließ die Konvektionszelle luxemburgischen Boden in Richtung der belgischen Ortschaft Ouren. In Abb. 4 kann man die gesamte zeitliche Entwicklung begutachten.

Abb. 4: Niederschlagsradaranimation 14:30 bis 16:00 UTC / © MeteoGroup

Im Allgemeinen wies diese isolierte Zelle keine besonderen Merkmale auf, denn deren Ausmaß war sehr gering und die Radarreflektivitäten erreichten nur sehr punktuell Werte über 50 dBZ. Zudem produzierte sie nicht einen einzigen Blitz. Bei genauerer Betrachtung erkennt man jedoch bei den Radarscans von 17:10, 17:20 und 17:30 Ortszeit ein hakenförmiges Echo (eng. hook echo), was in der Regel auf einen rotierenden Aufwindbereich hindeutet, aber noch kein hinreichender Beweis ist, sondern eher ein Indiz (Abb. 5).

Abb. 5: Niederschlagsradarbild 15:20 UTC / © MeteoGroup

Dennoch konnte dieser Indiz durch mehrere Beobachtungen gestützt werden. In Munshausen wurde nämlich ein schwacher Tornado von einem Augenzeugen gefilmt (siehe unteres Video), der die harmlos anzumutende konvektive Zelle produzierte. Dabei befand sich der Beobachter im Zentrum von Munshausen ("Om Knupp") und blickte in eine südöstliche Richtung. Im Video erkennt man eine sehr tiefe und rotierende Wolkenabsenkung, wobei der Luftwirbel nicht bis zum Boden hin komplett auskondensierte. Anhand der Eindrücke am Anfang des Videos, könnte man davon ausgehen, dass dieser Tornado multiple Vortices beherbergte. Am Ende des Videos ist der Luftwirbel nicht mehr gut zu erkennen.

Anmerkung - Der Begriff "Mini-Tornado" existiert nicht in der Meteorologie, sondern wurde von den Medien erschaffen.

Im Bereich der Straße CR343 in der Nähe von Neidhausen (mit Blickrichtung Südwesten bis Westen) wurde ein weiteres Video von diesem Phänomen aufgenommen: http://de.tinypic.com/r/24vs10g/8 (Urheber unbekannt, via Meteo Remich)

Während der Velagerung der Zelle quer über den Norden Luxemburgs konnte folgende Impression festgehalten werden (Ort unbekannt), auf der man auch die tiefe Wolkenabsenkung sieht:

Als diese isolierte Konvektionszelle im äußersten Norden Luxemburgs ankam, konnte im Bereich von Lieler (südöstlich von Weiswampach) eine sehr fein strukturierte und trichterförmige Wolkenmauer dokumentiert werden: 

Leicht östlich von Munshausen wurden durch den Tornado leichte Schäden angerichtet, die laut Augenzeugen im Bereich einer Schneise aufzufinden waren. Das Blechdach eines Ziegelbaus wurde komplett abgedeckt:

Desweiteren wurden auch marginale Vegetationsschäden dokumentiert:

Laut der örtlichen Polizei soll auch ein Dorffest in Munshausen (im Bereich der Frummeschgaass) während dem Durchzug des Tornados beschädigt worden sein, wobei aber niemand verletzt wurde. Nach Rückfrage beim zuständigen Kommissariat aus Clerf wurden leider keine Fotos der Schäden gemacht. Außerhalb des Bereiches zwischen Munshausen und Neidhausen liegen keine Informationen über eventuellen Bodenkontakt der Trichterwolke oder Schäden vor.

Der Zeitpunkt dieses Windphänomens war ungefähr 17:30 Ortszeit (+/- 10 Minuten) und in Abb. 6 ist die Position des Tornados an der Spitze des hakenförmigen Radarechos grob dargestellt.

Abb. 6: Niederschlagsradarbild 15:30 UTC / © MeteoGroup

In Anbetracht der aufgetretenen Schäden und des audiovisuellen Materials, wodurch sich ein deutliches Bild ergab, geht man zurzeit davon aus, dass der Tornado zwischenzeitlich die T2/F1-Stärke (118 bis 150 km/h) erreichte (Quellen: http://tornadoliste.de/ & http://www.skywarn.de/downloads/schadensanalyse/schadensskala_bebildert.pdf).

Die Klassifizierung der dafür verantwortlichen  konvektiven Zelle erwies sich im Allgemeinen als relativ schwierig. Zum einen wies die Zelle überhaupt keine Blitzaktivitäten auf, so dass innerhalb der konvektive Zelle keine starken Vertikalbewegungen stattfanden. Zum anderen besaß die Zelle auch nur eine vertikale Ausdehnung von ungefähr 5 km (aus den sichtbaren und eingefärbten infraroten Satellitenbildern ersichtlich), so dass man in diesem Fall noch nicht einmal von hochreichender Konvektion reden kann (Abb. 7). Dies erklärt auch die abwesende Blitzaktivität.
Dementsprechend ist es sehr unwahrscheinlich, dass es sich hier um eine ausgereifte Mesozyklone gehandelt hat, denn die Zelle war auch nicht besonders langlebig und wies keine ausgeprägten superzelligen Strukturen auf (im Zweifel für den Angeklagten könnte man es widerwillig als "low-topped supercell" durchgehen lassen, obwohl einiges dagegen spricht). Es erscheint plausibel, dass hauptsächlich niedertroposphärisches Veering (rechtsdrehende Winde, siehe 18 UTC Radiosondenaufstieg aus Idar-Oberstein), moderate Windscherung und relativ niedrige Kondensationsniveaus für die Tornadogenese verantwortlich waren. 

Abb. 7: RGB-Satellitenbild 15:15 UTC / © MeteoGroup

Nach dem Tornado in Weiswampach am 28. Juli 2012 ist es nun somit der zweite verifizierte Tornado in Luxemburg (siehe Tornado Map).

Danksagung 

An dieser Stelle möchte ich Philippe Ernzer von Météo Boulaide für die Kooperation bezüglich des Austauschs von Bildmaterial und jeglichen Informationen danken. Vielen Dank auch an Thomas Sävert (Meteorologe von MeteoGroup und Besitzer der Homepage http://tornadoliste.de/) für die Hilfe bei der Bearbeitung dieses Falles.